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Désignations européennes des matériaux métalliques p 1/20 JT Calcul de structur

Désignations européennes des matériaux métalliques p 1/20 JT Calcul de structure et composants mécaniques - CETIM-SENLIS 24 octobre 2002 Désignations européennes des matériaux métalliques par Claude Lebreton CETIM-Senlis Introduction Que ce soit pour les aciers et les fontes mais également les alliages d'aluminium, les cuivreux, les alliages de zinc ou de magnésium, les désignations et références normatives actuellement en vigueur en France n'existaient pas il y a une dizaine d'années. Même si cette unification européenne des systèmes de désignation ne pourra à terme que simplifier la spécification d'un matériau métallique et au moins la communication intra-européenne, ces nouvelles désignations ne sont pas encore totalement maîtrisées ni toujours utilisées par l'ensemble des bureaux d'étude et donneurs d'ordre ni d'ailleurs totalement comprises par certains sous traitants. Après un bref rappel des principes de la normalisation européenne, nous ferons un tour d'horizon de ces nouveaux systèmes de désignation des matériaux métalliques et nous terminerons par les outils et l'aide que peut fournir ou apporter le CETIM dans le domaine. Les principales références des normes produits des matériaux métalliques d'usage courant en mécanique sont également fournies en annexe. La normalisation européenne Les normes européennes adoptées par CEN (Comité Européen de Normalisation) ont une implication forte : - les membres1 du CEN ont obligation de publier une norme EN comme norme nationale (en France, elles sont publiées en tant que NF EN, DIN EN en Allemagne, …) - ils doivent annuler toute norme nationale traitant du même sujet - et ne peuvent publier une norme nationale qui serait en contradiction avec une norme EN existante. Une norme EN existe en au moins trois versions officielles (allemand, anglais, français). Bien qu'assez rare pour les normes NF EN, la norme publiée par un membre peut également comporter une annexe nationale (NA) spécifique dans la mesure où cet ajout n'est pas conflictuel. Ainsi la norme NF EN 10028-2 référence, dans une annexe nationale spécifiquement française, une nuance d'acier supplémentaire : le 15MnMoV4-05. Outre les normes EN (normes harmonisées2 si elles comportent une annexe Z), le CEN a également publié des normes expérimentales ENV et des rapports CR, référencés dans le système Afnor XP ENV et FD CR respectivement. 1 Les membres du CEN sont les organismes de normalisation (comme l'Afnor en France) des pays de l'Union Européenne, des pays de l'EFTA (Islande, Norvège et Suisse) ainsi que de la Tchéquie et de Malte. Les pays affiliés au CEN (Albanie, Bulgarie, Croatie, Chypre, Estonie, Hongrie, Lettonie, Lituanie, Pologne, Roumanie, Slovaquie, Slovénie et Turquie) peuvent également publier des normes EN comme norme nationale. 2 Normes harmonisées : Au niveau européen, la nouvelle approche définie dans une résolution du Conseil de mai 1985 constitue une façon innovante de procéder à l'harmonisation technique en instituant une séparation claire entre la législation de la CEE et la normalisation européenne. L'harmonisation de la législation est limitée aux exigences essentielles et la tâche d'établir les spécifications techniques est confiée aux organismes de normalisation européens. L'utilisation d'une norme n'est pas obligatoire, elle demeure volontaire et le producteur dispose d'autres voies pour prouver que ses produits sont conformes aux exigences essentielles. La différence entre norme harmonisée et norme volontaire réside dans le fait que les normes harmonisées sont préparées conformément aux Directives Générales convenues entre la Commission et les organismes européens de normalisation. La conformité des produits aux normes harmonisées confère une présomption de conformité Désignations européennes des matériaux métalliques p 2/20 JT Calcul de structure et composants mécaniques - CETIM-SENLIS 24 octobre 2002 Désignation des aciers Le système européen de désignation des aciers est défini par les normes : NF EN 10027 : Système de désignation des aciers - Partie 1 (A 02-005-1)3 : Désignation symbolique, symboles principaux que complète le FD CR 10260 (A 02-005-3) : Symboles additionnels pour la désignation des aciers, - Partie 2 (A 02-005-2) : Système numérique. Dans le système européen, un acier peut donc être référencé par sa désignation symbolique ou sa désignation numérique (numéro matériau). Les désignations symboliques sont principalement définies de deux manières : A) Selon les caractéristiques mécaniques Cette catégorie s'applique généralement à des aciers de construction non destinés au traitement thermique. La première lettre définit le type d'acier : S1 : aciers de construction métallique, E : aciers de construction mécanique P1 : aciers pour appareils à pression L : aciers pour tubes de conduite B : aciers à béton Y : aciers à béton précontraints R : aciers pour ou sous forme de rails H2 : produits laminés à froid en acier à haute résistance pour emboutissage à froid T2 : fer noir, fer blanc, fer chromé (produits en acier pour emballage) 1 : Les aciers S et P sont précédés de la lettre G s'il s'agit d'aciers moulés. 2 : La lettre H ou T peut éventuellement être suivie d'un T et de la valeur minimale de résistance à la traction au lieu de la limite élastique. et est suivie d'un nombre représentant la valeur minimale de limite d'élasticité pour la gamme d'épaisseur la plus faible. Pour les produits plats pour emboutissage à froid, la première lettre D est suivie d'indications qui indiquent le type de laminage (C : à froid, D : à chaud) et deux chiffres qui correspondent à une qualité associée à des caractéristiques mécaniques garanties et à une durée de cette garantie. Les nuances DC01, DC03, DC04 correspondent aux anciennes appellations françaises : tôle C, E et ES, Les nuances DD aux tôles 1C, 3C, ... Pour les aciers magnétiques, la première lettre M est suivie d'indications relatives aux propriétés magnétiques. aux exigences essentielles applicables des directives européennes. D'une manière pratique, les normes européennes harmonisées se distinguent des normes européennes volontaires d'une ou plusieurs annexes Z (ZA, ZB …). Par exemple, les normes EN 10028 (partie 1 à 7) sur les aciers pour appareils à pression viennent à l'appui des exigences essentielles de la Directive 97/23/CE relative aux équipements sous pression, DESP en français ou PED en anglais. 3 On notera que l'AFNOR indique également un numéro de classement comme A-02-005-1 qui correspond aux anciens numéros des normes françaises correspondantes. Désignations européennes des matériaux métalliques p 3/20 JT Calcul de structure et composants mécaniques - CETIM-SENLIS 24 octobre 2002 A-1 : Aciers de construction métallique Désignation actuelle (EN) Ancienne désignation AFNOR S235JR (EN 10025) S : Acier de construction métallique Re ≥ 235 MPa KV ≥ 27 J à 20 °C (qualité JR) E 24-2 (NF A 35-501) E : Acier de construction métallique Re ≥ 24 kg/mm2 (235 MPa) KV ≥ 28 J à 20 °C (qualité 2) Dans l'ancien système de désignation AFNOR, les qualités 2, 3 et 4 correspondaient à des garanties de résilience (KV) à 20, 0 et -20 °C respectivement. Dans le système européen actuel, la lettre J indique un minimum de 27 J pour KV (K pour 40 J et L pour 60 J) et peut être suivi de la lettre R ou des chiffres 0, 2 3, 4, 5 ou 6 pour des garanties à 20, 0, -20, -30, -40, -50 et -60 °C respectivement. Les désignations européennes peuvent également inclure un suffixe de type G1, G2, G3 ... qui permet de distinguer différentes qualités d'acier définies dans la norme produits correspondante comme L'EN 10025 où sont définis les aciers de construction métallique d'usage général (S275J2G3). Une résistance améliorée à la corrosion (aciers patinables : faibles additions de chrome, cuivre éventuellement nickel et même phosphore) est indiquée par l'adjonction de la lettre W (S355K2G1W, NF EN 10155 ; ex E36 W B4). Notons que la désignation des aciers de construction métallique d'usage général peut également se terminer par un 'C' pour indiquer une aptitude spéciale au formage à froid (S235JRC). Pour les aciers à grains fins (EN 10113, EN 10137 : aciers à haute limite d'élasticité), après le niveau de limite élastique garantie est ajouté une lettre indiquant le mode d'élaboration : M : laminage thermomécanique (S420M, EN 10113-3) N : Normalisé ou laminage normalisant (S420N, EN 10113-2) Q : trempé et revenu (S460Q, EN 10137-2) A : Durci par précipitation (S500A, EN 10137-3) éventuellement suivi de la lettre L pour indiquer une aptitude à une utilisation à basse température (garantie de résilience à basse température). A-2 : Aciers de construction mécanique Désignation actuelle (EN) Ancienne désignation AFNOR E360 (EN 10025) E : Acier de construction mécanique Re ≥ 360 MPa A70-2 (NF A 35-501) A : Acier de construction mécanique Rm ≥ 70 kg/mm2 (690 MPa) Ainsi les anciennes nuances A 50-2, A 60-2, A 70-2 sont maintenant appelées E295, E335 et E360 respectivement. Désignations européennes des matériaux métalliques p 4/20 JT Calcul de structure et composants mécaniques - CETIM-SENLIS 24 octobre 2002 B) Selon la composition chimique Ce type d'appellation concerne principalement les aciers destinés au traitement thermique. B-1) Aciers non alliés (sauf décolletage) , Mn < 1%. Désignation EN Ancienne désignation AFNOR C25E C : Acier non allié (carbone) spécial pour traitement thermique %C = 25/100 = 0.25% E : teneur maximale en soufre spécifiée. XC 25 (NF A 35-552) uploads/Industriel/ designation-ce-materiaux.pdf